引言：“CASAGRAS”是歐盟所支持的項(xiàng)目計(jì)劃,，主要在支持與協(xié)調(diào)全球RFID相關(guān)活動(dòng)與標(biāo)準(zhǔn)化,。參與此計(jì)劃的專家除來(lái)自歐洲外，還有來(lái)自中國(guó),、日本,、韓國(guó)以及美國(guó)等。由于該份文件已經(jīng)考慮到國(guó)際面向有關(guān)法規(guī),、標(biāo)準(zhǔn)與其它落實(shí)物聯(lián)網(wǎng)的條件以及RFID在其中的角色，所以可做為各國(guó)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用之參考,。

　　前言

　　日前筆者已對(duì)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的概念及其發(fā)展有所陳述,，但對(duì)于其所涉及的技術(shù)說(shuō)明則甚為不足，認(rèn)為有必要進(jìn)一步補(bǔ)上這方面的資料,。然而個(gè)人知識(shí)有限,，手上的數(shù)據(jù)亦多片段不全，于是乎搜尋相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展單位之?dāng)?shù)據(jù)庫(kù),，希望更有系統(tǒng)的了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),，同時(shí)也能與讀者分享。

　　CASAGRAS是歐盟所支持的項(xiàng)目計(jì)劃,，主要在支持與協(xié)調(diào)全球RFID相關(guān)活動(dòng)與標(biāo)準(zhǔn)化,，其全稱為“Coordination And Support Action for Global RFID-related Activities and Standardization”。參與此計(jì)劃的專家除來(lái)自歐洲外,，還有來(lái)自中國(guó),、日本、南韓以及美國(guó),，其最終的報(bào)告“RFID and the inclusive models for the internet of things”于2009年9月發(fā)布,。由于該份文件已經(jīng)考慮到國(guó)際面向有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)與其它落實(shí)物聯(lián)網(wǎng)的條件以及RFID在其中的角色,，所以除了幫助歐洲委員會(huì)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)策略與實(shí)施路徑,；事實(shí)上，該份報(bào)告也可做為各國(guó)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用之參考,。

 　　以下僅摘譯技術(shù)框架部份,，做為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)認(rèn)知的起頭。若讀者自己想實(shí)時(shí)閱讀全貌,，可以“CASAGRAS”在網(wǎng)站搜尋,，即可取得完整報(bào)告。

　　IoT技術(shù)框架概述

　　對(duì)IoT的概念以及它與物理世界的接口技術(shù)或方法進(jìn)行了解之后,，計(jì)劃目標(biāo)已經(jīng)過(guò)修訂而不只緊抱RFID技術(shù),，也接受其它識(shí)別（Identification）、位置（Location）,、通訊與數(shù)據(jù)擷取技術(shù),。

　　有以下三種硬件技術(shù)以及關(guān)聯(lián)分層,，可作為落實(shí)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)：

　　識(shí)別與數(shù)據(jù)擷取技術(shù)組成物理接口層；

　　固定的,、移動(dòng)的,、無(wú)線的以及有線的通訊傳輸技術(shù)，以關(guān)聯(lián)接口支持?jǐn)?shù)據(jù)與語(yǔ)音傳輸,；

　　網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（與通訊傳輸技術(shù)組合）促進(jìn)以應(yīng)用與服務(wù)為目的所支撐的對(duì)象群集,。

　　此外，有軟件,、中間軟件構(gòu)件以及關(guān)聯(lián)通訊協(xié)議（協(xié)議提供連結(jié)與驅(qū)動(dòng)硬件的方法）,，再加上服務(wù)查找支持，這就構(gòu)成一個(gè)完整的操作系統(tǒng)或體系,。CASAGRAS框架已被相關(guān)的歐洲組織引用到歐盟政策文件中,，如“European Policy Outlook RFID”文件，建議須植入“處理能力”（Processing Capability）,，作為說(shuō)明物聯(lián)網(wǎng)模式中有用的關(guān)鍵因素,。

　　CASAGRAS三個(gè)模式：

　　僅讀取RFID數(shù)據(jù)載體模式；

　　以RFID為基礎(chǔ)的附加對(duì)象,，連結(jié)數(shù)據(jù)模式（很顯然地,，有讀寫功能以及附加數(shù)據(jù)攜行能力）；

　　以RFID和其它前沿技術(shù)（Edge Technology,，注1）為基礎(chǔ)的加值的對(duì)象,，連結(jié)數(shù)據(jù)模式，明顯地,，包括感知數(shù)據(jù)擷取,、延伸數(shù)據(jù)攜行能力以及其它屬性，如地點(diǎn)或定位能力,。

　　大部分物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)模式都具有數(shù)據(jù)載體,，其本質(zhì)上是攜行唯一識(shí)別碼的被動(dòng)式RFID卷標(biāo)，每一個(gè)卷標(biāo)經(jīng)由無(wú)線頻道會(huì)有被詢問(wèn)與響應(yīng)能力,。但這種卷標(biāo)本身無(wú)處理數(shù)據(jù)能力,，卷標(biāo)之間也沒(méi)有通訊設(shè)施。

　　應(yīng)用程序使用這些數(shù)據(jù)載體,，系依賴“識(shí)別碼”做為尋址方式,，以便在遠(yuǎn)程儲(chǔ)存附著于該品項(xiàng)的信息。標(biāo)簽被讀取器,、詢問(wèn)器（Interrogator）或網(wǎng)關(guān)（Gateway）裝置以無(wú)線方式與卷標(biāo)通訊方式質(zhì)問(wèn),；更進(jìn)一步則與支持應(yīng)用的信息管理系統(tǒng)溝通傳輸數(shù)據(jù)（本報(bào)告中使用“詢問(wèn)器”這個(gè)字來(lái)統(tǒng)稱讀取器、基地臺(tái)或網(wǎng)關(guān)器）,。詢問(wèn)器也許是固定式或移動(dòng)式的裝置,，詢問(wèn)器裝置與主機(jī)之間的通訊連結(jié)可能是有線或無(wú)線方式,，根據(jù)裝置型態(tài)，需要不同的接口與通信協(xié)議,。詢問(wèn)器也許能執(zhí)行一些特定的處理功能,，以及具有與其它詢問(wèn)器或網(wǎng)關(guān)裝置溝通與連網(wǎng)的能力。必須知道,，主動(dòng)式RFID裝置可執(zhí)行兩種功能,，一是應(yīng)答式卷標(biāo)功能；在另外的環(huán)境里,，詢問(wèn)器的功能則是收集或整理范圍內(nèi)其它RFID裝置傳來(lái)的數(shù)據(jù),，這種能力適當(dāng)?shù)卣归_，便能大大強(qiáng)化IoT的實(shí)現(xiàn),。

　　主機(jī)系統(tǒng)控制應(yīng)用程序的需要,，利用品項(xiàng)編碼方案促動(dòng)特定品項(xiàng)的支持功能,，并驅(qū)動(dòng)以及傳輸適當(dāng)響應(yīng),，包括導(dǎo)致一些實(shí)體驅(qū)動(dòng)的部份。主機(jī)系統(tǒng)一再的經(jīng)由有線或無(wú)線傳輸信道以及網(wǎng)絡(luò)連結(jié),，根據(jù)應(yīng)用程序要求進(jìn)一步的通訊,，系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)能力也許包括因特網(wǎng)與全球信息網(wǎng)。

 　　物聯(lián)網(wǎng)的融合模式

　　當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)易的模式,，以RFID和其它無(wú)線電波為基礎(chǔ)的前沿技術(shù)被提出來(lái)時(shí),，更進(jìn)一步的“融合模式”必須考慮到它與實(shí)體世界接口的潛能；同時(shí)在連通性方面必然發(fā)生無(wú)數(shù)的變化,，它有可能出現(xiàn)一些變得很實(shí)際而容易實(shí)行的系統(tǒng),。當(dāng)融合模式在它目前的現(xiàn)狀以及現(xiàn)實(shí)環(huán)境中有更高的需求時(shí)，那就表示經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì),、標(biāo)準(zhǔn)支撐的方法已達(dá)到某階段的愿景,。框架考慮能分別進(jìn)到相關(guān)不同層級(jí),，以區(qū)別實(shí)體世界對(duì)象與整合于演化中的因特網(wǎng)之間的不同,。

　　這些層級(jí)包含物理層、詢問(wèn)器/網(wǎng)關(guān)器層,、信息管理應(yīng)用與企業(yè)層以及更廣的通訊與因特網(wǎng)層（如圖）,。

　　圖：物聯(lián)網(wǎng)融合模式中的層級(jí)區(qū)分

 　　一、物理層

　　在其中,，經(jīng)由連結(jié)數(shù)據(jù)載體技術(shù)（含RFID）的對(duì)象的使用,，物理對(duì)象或事物（Thing）被識(shí)別與轉(zhuǎn)換成為物聯(lián)網(wǎng)的功能構(gòu)件。被識(shí)別的對(duì)象,，可被分群或連網(wǎng)執(zhí)行特定應(yīng)用需求,。附加功能的裝置,，由傳感器、空間位置,、全球定位以及地區(qū)通訊設(shè)施所形成,，也許被用來(lái)達(dá)成網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)，或單一裝置系統(tǒng)作業(yè),。在物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的裝置構(gòu)成節(jié)點(diǎn),，“處理能力”被視為區(qū)別特色的重點(diǎn)。在發(fā)展處理電能,、降低成本以及體積微小化方面,，開發(fā)植入式或附著式處理節(jié)點(diǎn)于應(yīng)用對(duì)象的期待正在增溫中。這些裝置的距離,、彈性以及網(wǎng)絡(luò),，無(wú)疑的對(duì)應(yīng)用范圍有重大影響。

　　歐洲委員會(huì)2006年報(bào)告,，“從RFID到物聯(lián)網(wǎng)”－普遍的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)確認(rèn)支撐通訊網(wǎng)路的裝置如下：

　　純被動(dòng)式裝置（RFID）,，當(dāng)它被質(zhì)詢時(shí)會(huì)產(chǎn)生固定的數(shù)據(jù)輸出；

　　具有適度處理電力的裝置,，可格式化載體信息,，具有時(shí)間與地點(diǎn)相關(guān)不同內(nèi)容的能力；

　　感應(yīng)式裝置,，當(dāng)被質(zhì)詢時(shí),，能產(chǎn)出與傳遞環(huán)境或品項(xiàng)狀況的信息；

　　增強(qiáng)處理能力的裝置,，裝置間在沒(méi)有人力介入之下可自行決定通訊－引出某種程度的智能能力進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),。

　　這些技術(shù)分類很清楚呈現(xiàn)涉及有關(guān)物理區(qū)塊的接口與連網(wǎng)系統(tǒng)的條件。當(dāng)然也與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,、數(shù)據(jù)處理鏈,，以及與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化需求有關(guān)部份產(chǎn)生縱橫交錯(cuò)的關(guān)系。ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展組織在這方面已產(chǎn)出一些標(biāo)準(zhǔn),，也還持續(xù)在開發(fā)符合需要的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),。

　　假如不全都是RFID裝置，當(dāng)不明確指出其涵義時(shí),，上述技術(shù)1~4項(xiàng)本質(zhì)上就是以RF為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu),。層級(jí)區(qū)分是根據(jù)不同AIDC技術(shù)提供不同功能性層級(jí)。他們必然包括RFID做為一層,，但其它層級(jí)能延伸到整個(gè)AIDC技術(shù)范疇,，包含線性條形碼、二維條形碼,、光學(xué)數(shù)據(jù),、記錄裝置,、觸碰式記憶裝置以及自然特征范圍識(shí)別技術(shù)，如識(shí)別人體的生物辨識(shí)系統(tǒng),。物理世界的接口顯然也是以無(wú)線電波為基礎(chǔ)的通訊技術(shù),，有一些連結(jié)對(duì)象是包含WiFi（注2）、藍(lán)芽,、Zigbee（注3）,、近場(chǎng)通訊（NFC）以及其它提供較廣域通訊的設(shè)施（GPRS“注4”、3G）,。寬帶與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),、以及在實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的前沿層（Edge Layer）中關(guān)聯(lián)的服務(wù)發(fā)展，增加更多面向與機(jī)會(huì),。

　　這些技術(shù)范疇與功能的豐富性,，在應(yīng)用、創(chuàng)新與企業(yè)關(guān)連對(duì)象實(shí)現(xiàn)中,，呈現(xiàn)實(shí)質(zhì)的決定因素,；對(duì)應(yīng)用框架而言，它們是有貢獻(xiàn)的,。在這個(gè)基本層級(jí)上,，可讓不同數(shù)據(jù)擷取裝置進(jìn)行辨識(shí),。在物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)內(nèi)融入它們,，理想上要求發(fā)展符合全球通用數(shù)據(jù)擷取的協(xié)議，以便能隨插即用（Plug-and-Play）,。當(dāng)然,，要以這種方式定義這些層級(jí)，得等到所有前沿技術(shù)所涵蓋的便利設(shè)施移入經(jīng)過(guò)一段時(shí)日之后才能達(dá)成,。

　　二,、詢問(wèn)器/網(wǎng)關(guān)層

　　在對(duì)象關(guān)聯(lián)裝置之間，以及詢問(wèn)器與信息管理系統(tǒng)之間有效地提供接口,。固定的,、寬帶以及移動(dòng)性通訊技術(shù)，會(huì)產(chǎn)生物聯(lián)網(wǎng)要求的連通功能,。詢問(wèn)器與網(wǎng)關(guān)裝置的連網(wǎng)技術(shù),，也可視為這一層重要的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)特色；它也分擔(dān)物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)重要的角色,。在實(shí)體世界應(yīng)用里面,，有關(guān)驅(qū)動(dòng)以及控制裝置的接口是這一層中最重要的特色。

　　三,、信息管理,、應(yīng)用與企業(yè)層

　　與詢問(wèn)器及網(wǎng)關(guān)裝置層的接口信息管理層,，提供支撐應(yīng)用與服務(wù)的功能性平臺(tái)。聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與提供智慧能力的設(shè)施,，在落實(shí)物聯(lián)網(wǎng)過(guò)程中構(gòu)成更重要的特色,。

　　四、更廣的通訊與因特網(wǎng)層

　　提供其它結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)（含因特網(wǎng)）接口,。雖然每一層間的接口是必須的,，但接口也許會(huì)繞過(guò)某一層以增加彈性，并對(duì)連通應(yīng)用與服務(wù)對(duì)象的選擇更為自由,。以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)以及要求網(wǎng)關(guān)器支撐的部份也更加彈性,。此外，無(wú)所不在的運(yùn)算與聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展,，以整合的通訊能力提供物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵的技術(shù),，并與現(xiàn)存的與演化中的因特網(wǎng)整合。

　　注1.Edge Technology（前沿的技術(shù)）－新的或進(jìn)步的技術(shù),，這里指的是,，除了RFID，還有傳感器,、智能卡,、近場(chǎng)通訊、立即尋址,，甚至包括一,、二維條形碼以及全球定位系統(tǒng)等。

　　注2.WiFi是一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的品牌,，由Wi-Fi聯(lián)盟所持有,，使用在經(jīng)驗(yàn)證的基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品上，目的是改善基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品之間的互通性,。

　　注3.ZigBee是一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,，主要由ZigBee Alliance制定，底層是采用 IEEE 802.15.4 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的媒體存取層與實(shí)體層,。主要特色有低速,、低耗電、低成本,、支持大量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),、支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒌蛷?fù)雜度,、快速,、可靠、安全。

　　注4.GPRS （General Packet Radio Service,，通用封包無(wú)線服務(wù)技術(shù)） 是GSM移動(dòng)電話用戶可用的一種移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),。它經(jīng)常被描述成“2.5G”，也就是說(shuō)這項(xiàng)技術(shù)位于第二代 （2G） 和第三代 （3G） 移動(dòng)通訊技術(shù)之間,。